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Su fuente para la medición y control de procesos

Caudalímetro

¿Qué es un medidor de caudal?

Un caudalímetro es un instrumento usado para medir lineal, no lineal, la masa o caudal volumétrico de un líquido o un gas.

¿Cómo elegir un caudalímetro?


La base de una buena selección de caudalímetro es una clara comprensión de los requisitos de la aplicación en particular. Por lo tanto, se debe invertir tiempo en la evaluación completa de la naturaleza del fluido de proceso y de la instalación en general.
Caudalímetro de pistón operado con un muelle que se desplazada dependiendo del caudal del medio

Más información sobre caudalímetros

Orientación del medidor de caudal


Al elegir caudalímetros, se debe considerar factores intangibles como el conocimiento del personal de planta, su experiencia con la calibración y mantenimiento, disponibilidad de piezas de repuesto, historial de fallos, etc, en el complejo industrial en particular. También se recomienda que el coste de la instalación se calcule sólo después de tomar estas medidas. Uno de los errores más comunes en la medida de caudal es la inversión de esta secuencia: en lugar de seleccionar un sensor que funciona correctamente, se realiza un intento para justificar el uso de un dispositivo, ya que es menos caro. Esas instalaciones "baratas" pueden ser las instalaciones más costosas.

Primeros pasos en la elección del caudalímetro


El primer paso en la selección del sensor de caudal es para determinar si la información de la velocidad del caudal debe ser continua o totalizada, y si esta información es necesaria de forma local o remota. Si es remota, debe ser la transmisión analógica, digital, o compartida? Y, si es compartida, ¿cuál es la frecuencia de datos deseada (como mínimo) de actualización? Una vez que estas preguntas son respondidas, debe tener lugar una evaluación de las propiedades y características del caudal del fluido de proceso y de las tuberías en se acomoda el caudalímetro. Con el fin de abordar esta tarea de una manera sistemática, se han desarrollado modelos, los que requieren completar los siguientes tipos de datos para cada aplicación:

Fluídos y características del caudal


El fluido y las características del caudal: En esta sección de la tabla, se debe suministrar, el nombre del fluido, su presión, temperatura, caída de presión permisible, densidad (o peso específico), la conductividad, la viscosidad (newtoniano o no?) y la presión de vapor a la temperatura máxima de funcionamiento se enumeran, junto con una indicación de cómo estas propiedades pueden variar o interactuar. Además, toda la información de seguridad y de toxicidad debe ser proporcionada, junto con datos detallados sobre la composición del fluido, la presencia de burbujas, los sólidos (abrasivo o blanda, tamaño de partículas, fibras), tendencia a recubrir, y las cualidades de transmisión de luz (opaco, translúcido o transparente?.

Rangos de presión y temperatura


Puntos a tener en cuenta en la selección de un caudalímetro


  1. ¿Cuál es el fluido que está siendo medido por el caudalimetro(aire, agua, etc)?
  2. ¿Se requiere medición de la frecuencia y/o totalización?
  3. Si el líquido no es agua,¿cual es la viscosidad del líquido?
  4. ¿Está el fluido limpio?
  5. ¿Necesita un indicador local en el caudalímetro o necesita una salida de señal electrónica?
  6. ¿Cuál es el caudal mínimo y máximo para el medidor de flujo?
  7. ¿Cuál es la presión de proceso mínima y máxima?
  8. ¿Cuál es la temperatura de proceso mínima y máxima?
  9. ¿Es el líquido químicamente compatible con el caudalímetro en las piezas húmedas?
  10. Si se trata de una aplicación de proceso, ¿cuál es el tamaño de la tubería?
Valores mínimos y máximos en presión y temperatura deben ser añadidos a los valores nominales de funcionamiento cuando se seleccionan caudalímetros. Hay que indicar los casos en que, el caudal se puede invertir, no siempre llene la tubería, se pueda desarrollar lodo (aire-sólido-líquido), la aireación o la pulsación es probable, cambios bruscos de temperatura, o se necesiten precauciones especiales durante la limpieza y mantenimiento.

Tubería y lugar para la instalación


En cuanto a la tubería y el área en la que los caudalímetros se encuentran, considerar:

Para las tuberías, su dirección (evitar el caudal hacia abajo en aplicaciones de líquidos), el tamaño, el material, registros, brida de presión calificada, accesibilidad, giros hacia arriba o aguas abajo, válvulas, reguladores y tiradas rectas de tubería disponibles.

El ingeniero debe saber si hay campos de vibración o magnéticos presentes o posibles en la zona, si la energía eléctrica o neumática está disponible, si la zona está clasificada por riesgo de explosión, o si existen otros requisitos especiales, tales como el cumplimiento de las regulaciones sanitarias o de clean in place (CIP).

Rangos de caudal y precisión


El siguiente paso es determinar el rango de metros requerida mediante la identificación de los caudales mínimos y máximos (másico o volumétrico) que serán medidos. Después de eso, Se determina la exactitud de la medición del caudal requerido. Típicamente la precisión se especifica en porcentaje de lectura real (AR), o en porcentaje del span calibrado (CS), o en porcentaje de la escala total (FS) unidades. Los requisitos de exactitud debe ser declarados separadamente para el caudal mínimo, normal y máximo. A menos que se sepan con estos requisitos, el rendimiento del medidor de caudal puede que no sea aceptable durante todo su rango.

En aplicaciones donde los productos son vendidos o comprados en base a un indicador o contador, la precisión absoluta es crítica. En otras aplicaciones, la repetitividad puede ser más importante que la precisión absoluta. Por lo tanto, es aconsejable establecer por separado los requisitos de precisión y repetitividad de cada aplicación y indicar las dos en las especificaciones.

Cuando la precisión de un medidor de caudal se indica en % CS o unidades de % FS, su error absoluto aumentará a medida que el caudal medio cae. Si el error del medidor se indica en % AR, el error en términos absolutos sigue siendo el mismo en los caudales de alta o baja. Debido a la escala total (FS) es siempre una cantidad más grande que el span calibrado (CS), un sensor con un rendimiento FS% tendrá siempre un error mayor que uno con las mismas especificaciones en % CS. Por lo tanto, con el fin de comparar todas las tendencias razonablemente, es aconsejable convertir todos los estados de error citados en los mismos % de unidades de AR.

En unas buenas especificaciones del caudalímetro, todas las declaraciones de precisión se convierten en unidades uniformes% AR y estos requisitos % AR se especifican por separado para los caudales mínimos, normal y máxima. Todas las especificaciones y las tendencias de los medidores de flujo debe indicar claramente la precisión y la repetitividad del medidor como mínimo, normal, y los caudales máximos.

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Elige el mejor tipo de caudalímetro

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Rotámetro o caudalímetros de área variable para gases y líquidos Rotámetro o caudalímetros de área variable para gases y líquidos
El rotámetro es un tubo cónico y un flotador. Es el más ampliamente utilizado de área variable debido a su bajo coste, sencillez, baja caída de presión, rango relativamente amplio, y salida lineal. Para obtener una lista completa de los rotámetros, haga clic en la imagen de la izquierda.
Medidores de caudal con pistón y muelles para gases y líquidos Medidores de caudal con pistón y muelles para gases y líquidos
Los caudalímetros tipo pistón utilizan un orificio anular formado por un pistón y un cono ahusado. El pistón se mantiene en en la base del cono (en la "posición de no caudal") por un resorte/muelle calibrado. Las escalas están basadas en la densidad específica de 0,84 para caudalímetros de aceite y 1,0 para caudalímetros de agua. Su simplicidad de diseño y la facilidad con la que puede estar equipado para transmitir señales eléctricas lo han convertido en una alternativa económica a los rotámetros para la medición de caudal y control. Para obtener una lista completa de sensores de pistón y muelle, haga clic en la imagen de la izquierda.
Caudalímetro de gas másico Caudalímetro de gas másico
Los caudalímetros térmicos caudalímetros másico operan con menor dependencia de la densidad, presión y viscosidad del fluido. Este estilo de caudalímetro utiliza ya sea un transductor de presión diferencial y un sensor de temperatura o un calefactor de detección y los principios de la termodinámica de conducción de calor para determinar la verdadera tasa de caudal de masa. Muchos de estos caudalímetros tienen pantallas integrales y salidas analógicas para el registro de datos. Las aplicaciones más populares incluyen pruebas de fugas y mediciones de caudales pequeños en mililitros por minuto. Para obtener una lista completa de medidores de caudal másicos, haga clic en la imagen de la izquierda.
Caudalímetro ultrasónicos (no intrusivo o Doppler) para líquidos Caudalímetro ultrasónicos (no intrusivo o Doppler) para líquidos
Los caudalímetros ultrasónicos doppler se utilizan comúnmente en aplicaciones sucias tales como, aguas residuales y otros fluidos sucios y las mezclas que normalmente causan daños en los sensores convencionales. El principio básico de funcionamiento emplea el desplazamiento de frecuencia (efecto Doppler) de una señal ultrasónica cuando es reflejada por las partículas en suspensión o burbujas de gas (discontinuidades) en movimiento. Para obtener una lista completa de caudalímetros ultrasónicos haga clic en la imagen de la izquierda.
Caudalímetro de turbina Caudalímetro de turbina
El caudalímetro de turbina puede tener una precisión de 0,5% de la lectura. Es un medidor muy preciso y se puede utilizar para líquidos limpios y líquidos viscosos hasta 100 centistokes. Se requiere un tramo recto en la entrada de la tubería igual o superior a 10 veces el diámetro de tubería. Las salidas más comunes son una onda sinusoidal o frecuencia de onda cuadrada pero acondicionadores de señal puede ser montados en la parte superior para las salidas analógicas y las clasificaciones a prueba de explosión. Los sensores se componen de un rotor de múltiples palas montado en ángulo rectos con el caudal y suspendido en la corriente de fluido sobre un cojinete de marcha libre. Para obtener una lista completa de caudalímetros de turbina haga clic en la imagen de la izquierda.
Caudalímetro de paletas Caudalímetro de paletas
Este medidor de caudal es uno de los caudalímetros para agua y líquidos con propiedades similares al agua más populares y eficaces. Muchos se ofrecen con conexiones o inserciones para el caudal. Estos medidores de caudal como el de turbina requieren un mínimo de 10 diámetros de tubería recta en la entrada y 5 en la salida. La compatibilidad química debe ser verificada cuando no se utiliza agua. Las salidas de pulso son típicas en sonda senoidal y cuadrada, pero los transmisores están disponibles para un montaje integrado o en panel. El rotor del sensor de la rueda es perpendicular al caudal y solo en contacto con una limitada sección transversal del caudal. Para obtener una lista completa de caudalímetros de rueda de palas haga clic en la imagen de la izquierda.
Caudalímetro de desplazamiento positivo Caudalímetro de desplazamiento positivo
Estos medidores de flujo se utilizan para aplicaciones de agua cuando no es posible una sección recta y el caudalímetro de turbina y el sensor de rueda de paletas detectarían demasiadas turbulencias. El desplazamiento positivo también se utiliza para líquidos viscosos. Para obtener una lista completa de caudalímetros de desplazamiento positivo haga clic en la imagen de la izquierda.
Caudalímetros Vortex Caudalímetros Vortex
Las principales ventajas de los caudalímetros Vortex son, su baja sensibilidad a las variaciones en las condiciones del proceso y el bajo desgaste en relación con orificios o caudalímetro de turbina. Asimismo, los costos iniciales y de mantenimiento son bajos. Por estas razones, han ido ganando una amplia aceptación entre los usuarios. Los caudalímetros de Vortex requieren dimensionamiento, póngase en contacto con nuestro departamento de ingeniería de caudal/caudal. Para obtener una lista completa de caudalímetros Vortex haga clic en la imagen de la izquierda.
Tubos pitot o sensores de presión diferencial para líquidos y gases Tubos pitot o sensores de presión diferencial para líquidos y gases
Los tubos pitot ofrecen las siguientes ventajas, fáciles y de bajo costo de instalación, la pérdida permanente de presión es mucho más baja, bajo mantenimiento y buena resistencia al desgaste. Estos medidores de caudal requieren dimensionamiento, póngase en contacto con póngase en contacto con nuestro departamento de ingeniería de caudal/caudal. Para obtener una lista completa de caudalímetros de caudal para tubo Pitot, haga clic en la imagen de la izquierda.
Caudalímetro magnético para líquidos conductivos Caudalímetro magnético para líquidos conductivos
Disponible en línea o en inserción. Los caudalímetros magnéticos no tienen partes móviles y son ideales para aplicaciones de aguas residuales o cualquier otro líquido sucio que es conductor. Los displays son integrales o una salida analógica puede ser utilizada para el control remoto o el registro de datos. Para obtener una lista completa de caudalímetros de caudal magnéticos, haga clic en la imagen de la izquierda.
Anemómetros para la medición del caudal/caudal de aire Anemómetros para la medición del caudal/caudal de aire
Los anemómetros de alambre son sondas que no tienen partes móviles. El caudal de aire, se puede medir en tuberías y conductos con una mano o con montaje permanente. Anemómetros de paletas están también disponibles. Los anemómetros de paletas son generalmente más grandes que un alambre caliente, pero son más económicos y resistentes. Los modelos están disponibles con medición de temperatura y humedad. Para obtener una lista completa de caudalímetros de caudal de aire o anemómetros, haga clic en la imagen de la izquierda.

Preguntas frecuentes sobre caudalímetros

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Precisión Vs. Repetibilidad


Si se puede obtener un rendimiento de medición aceptable de dos categorías diferentes de caudalímetros y uno no tiene partes móviles, seleccione el que no tiene partes móviles. Las partes móviles son una potente fuente de problemas, no sólo por las razones evidentes de desgaste, lubricación, y sensibilidad a la capa, sino también porque las partes móviles requieren espacios libres que a veces introducen "deslizamiento" en el caudal que se está midiendo. Incluso con medidores bien mantenidos y calibrados, este caudal no medido varía con los cambios en la viscosidad del fluido y la temperatura. Los cambios de temperatura, también cambian las dimensiones internas del medidor y requieren una compensación.

Mass flow meter design Además, si se puede obtener el mismo rendimiento de los dos un caudalímetro completo y un sensor de punto, en general es aconsejable utilizar el sensor de caudal. Puesto que los sensores de puntos no observan el caudal total, estos leen con precisión sólo si se insertan a una profundidad donde la velocidad del caudal es la media del perfil de velocidad a través de la tubería. Incluso si este punto se determina cuidadosamente en el momento de la calibración, es probable que no se mantenga inalterado, ya que los perfiles de velocidad cambian con el caudal, la viscosidad, la temperatura y otros factores.

Unidades de masa volumétrica


Antes de especificar un caudalímetro, también es aconsejable determinar si el caudal de información será más útil si se presenta en masa o unidades volumétricas. Cuando se mide el caudal de materiales compresibles, el caudal volumétrico no es muy significativo a menos que la densidad (y algunas veces también la viscosidad) sea constante. Cuando la velocidad (caudal volumétrico) de líquidos incompresibles es medida, la presencia de burbujas en suspensión provocará error, por lo tanto, el aire y el gas debe eliminarse antes de que el fluido alcance el medidor. En otros sensores de velocidad, los revestimientos de tuberías puede causar problemas (ultrasonidos), o el medidor puede dejar de funcionar si el número de Reynolds es demasiado bajo (en metros de emisión de vórtices, RD> 20.000 es requerido).

En vista de estas consideraciones, caudalímetros de masa, que son insensibles a la densidad, presión y variaciones de viscosidad y no son afectados por los cambios en el número de Reynolds, debe tenerse en cuenta. También subutilizado en la industria química son los diferentes canales que pueden medir el caudal en tuberías parcialmente llenas y pueden pasar grandes sólidos flotantes o sedimentables.

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